DE3610397A1 - A method for recognizing a fingerprint - Google Patents

A method for recognizing a fingerprint

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DE3610397A1
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PRITZL, WERNER, 6500 MAINZ, DE
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    • Y10S359/00Optical: systems and elements
    • Y10S359/901Acoustic holography

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Fingerabdruckes, bei dem ein auf einen Aufzeichnungsträger permanent aufgebrachtes Feld mit den Merkmalen des Fingerabdruckes mit der Struktur des auf eine glatte Oberfläche aufgelegten Fingers verglichen wird. The invention relates to a method for recognizing a fingerprint, in which a permanently applied to a recording medium box with the features of the fingerprint with the structure of the placed on a smooth surface of the finger is compared. Die Erfindung betrifft ferner ein System zur Durchführung eines solchen Verfahrens. The invention further relates to a system for carrying out such a method.

Geräte zum Erkennen von Fingerabdrücken sind bereits in verschiedenen Ausführungen bekannt, beziehungsweise vorgeschlagen worden. Equipment for recognizing fingerprints are already known in different versions, or have been proposed. So gibt es beispielsweise Systeme, bei denen die einmal erfaßten Fingerabdruckmerkmale in einem zentralen Computer gespeichert sind, aus dem die Merkmale bei Bedarf zum Vergleich mit dem tatsächlichen Fingerabdruck, der durch ein Erfassungsgerät erhalten wird, abgerufen werden können. Thus, there are, for example, systems in which the fingerprint features once detected are stored in a central computer, from which the features as needed for comparison with the actual fingerprint, which is obtained by a detection device can be retrieved. Derartige Systeme können jedoch aus Datenschutzgründen auf Bedenken stoßen. However, such systems can come across for privacy to concerns. Es sind daher auch schon Systeme bekannt geworden, bei denen die Merkmale eines Fingerabdruckes in eine Art Identifikationskarte aufgezeichnet sind, welche der Inhaber der Karte selbst zum Vergleich mit seinem entsprechenden Finger unmittelbar in ein Erkennungsgerät eingibt. We have therefore also already known systems in which the characteristics of a fingerprint recorded in a sort of identification card, which inputs the owner of the card itself for comparison with its corresponding finger directly into a detection device.

Die Durchführung des Vergleiches erfolgt bei den bekannten Systemen auf unterschiedliche Art und Weise. The implementation of the comparison with the known systems in different ways. So sind rein elektronische Verfahren bekannt, aber auch solche, bei denen zu einem großen Teil die optische Erfassung herangezogen wird und nur der endgültige Vergleich der Daten elektronisch erfolgt. Thus, purely electronic methods are known, but also those in which, to a large extent the optical detection is used and is only of the final comparison of the data electronically. Bei rein elektronischen Erfassungsverfahren kann die Abtastung des Fingerabdruckes beispielsweise durch kapazitive oder andere entsprechend kleine Sensoren durchgeführt werden, die in Matrixform angeordnet sind. With a purely electronic detection method, the scanning of the fingerprint may be carried out for example by capacitive or other suitably small sensors, which are arranged in matrix form. Für die optische Erfassung können Prismen dienen, an der Oberfläche der Finger angedrückt wird. For the optical detection prisms can serve, is pressed against the surface of the finger. Hierbei ändert beispielsweise die Prismenoberfläche ihr Reflexionsverhalten an denjenigen Stellen, an denen das angrenzende Medium nicht mehr Luft, sondern die an der Prismenfläche anliegenden, erhabenen Stellen der Fingeroberfläche sind. Here, for example, the prism surface changes its reflective properties at those points where the adjacent medium is not air but the voltages applied to the prism surface, raised areas of the finger surface.

Alle diese bekannten Geräte haben den gemeinsamen Nachteil, daß sie verhältnismäßig kompliziert aufgebaut sind und deshalb keine billigen Ausführungsformen erlauben, die großserienmäßig in kleine Erfassungsgeräte eingebaut werden könnten. All these known devices have the common drawback that they are structured relatively complicated and therefore do not allow cheap embodiments that could be built into small size standard recording devices. Viele dieser verhältnismäßig komplizierten und daher oft auch relativ genauen Erfassungsgeräte erlauben ohne weiteres die Anbindung an eine Datenverarbeitungs- und -erfassungsanlage. Many of these relatively complicated and therefore often relatively accurate detection devices allow easily connecting to a data processing and -erfassungsanlage. Dieser Vorteil ist jedoch nur in bestimmten Fällen erforderlich, und die zentrale Erfassung der Fingerabdruckdaten kann, wie bereits oben erwähnt, auf datenschutzrechtliche Bedenken stoßen. However, this advantage is only required in certain cases, and the centralization of fingerprint data, as already mentioned above, encounter data protection concerns.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein entsprechendes System zum Erkennen von Fingerabdrücken zu schaffen, welche eine einfache Ausführung erlauben, so daß ein auf einer solchen Grundlage erstelltes Gerät unkompliziert, zuverlässig in seiner Arbeitsweise und billig herstellbar ist, so daß es unabhängig von Datenverarbeitungsanlagen an beliebigem Einsatzort verwendet werden kann. The invention has for its object to provide a method and a corresponding system for recognizing fingerprints, which allow a simple design, so that a document created on such a basis unit is simple, reliable in operation and inexpensive to manufacture, so that it independently can be used by computer systems on any job site. Dabei soll es nicht auf eine höchste Erkennungsgenauigkeit ankommen, vielmehr ist eine gewisse Fehlerquote zulässig, da an ein zufälliges Falscherkennen nicht unmittelbar nachteilige Folgen für die Person geknüpft sein müssen, die ihren Finger mit einem Datenträger vergleichen läßt. It is not to arrive at a highest recognition accuracy, but a certain margin of error is allowed because not directly adverse consequences for the person must be linked to a random false recognition, which can be compared her finger with a data carrier. Die Fehlerquote kann unter Umständen dadurch vermindert werden, daß mehrere Erfassungsvorgänge hintereinander zulässig sind, und es somit ausreicht, wenn nur ein letzter zum Erfolg führt. The error rate can be reduced under certain circumstances in that a plurality of detection operations are allowed after the other, and thus it is sufficient if only a last leads to success.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach den Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is inventively achieved by a method according to the characterizing part of patent claim 1. Ein entsprechendes System weist erfindungsgemäß die Merkmale des Patentanspruchs 8 auf. A corresponding system according to the invention has the features of patent claim 8.

Durch die Verwendung von Ultraschallwellen gegenüber Lichtwellen bei der Fingerabdruckerkennung ergeben sich folgende Vorteile: By using ultrasonic waves to light waves in fingerprint recognition has the following advantages:

  • 1. Durch die Tatsache, daß der Schall sich in Luft etwa fünfmal langsamer ausbreitet als in Wasser, dem in etwa auch die meisten Teile des menschlichen Körpers entsprechen, und es überdies keine Schwierigkeiten bereitet, als Auflageplatte für den Finger ein Material zu finden, welches ähnliche Schallausbreitungseigenschaften wie Wasser hat, läßt sich erreichen, daß an der Übergangsstelle des Haut und der Auflagefläche die Schallwellen ohne weiteres an den Stellen mit etwa gleicher Geschwindigkeit durchgehen, an denen die erhabenen Stellen der Haut des Fingers die Auflagefläche unmittelbar berühren, und dort reflektiert werden, wo sich die Mulden der Fingerstruktur befinden, sich also eine Luftschicht zwischen der Auflagefläche und der Haut befindet. 1. By the fact that the sound propagates in the air approximately five times slower than in water, which roughly correspond to the most parts of the human body, and moreover, it is not difficult to find as a support plate for the finger, a material which similar sound propagation properties as has water can achieve that by going to the transition point of the skin and the support surface, the sound waves readily at locations with approximately the same speed at which the raised areas of the skin of the finger touching the support surface directly, and be reflected there where the troughs of the finger structure are, so a layer of air between the bearing surface and the skin is. Ohne zusätzliche Maßnahmen wird hierdurch ein guter Kontrast der Fingerabdruckmerkmale erreicht. Without additional measures, provides a clear contrast of the fingerprint features is achieved.
  • 2. Da die Schallwellen sich langsamer fortpflanzen und länger sind als Lichtwellen, läßt sich die Analyse der Interferenzmuster auf einfache Weise elektronisch durchführen. 2. As the sound waves propagate slower and longer than light waves, the analysis of the interference patterns can be carried out electronically in a simple way.
  • 3. Im Gegensatz zu Licht, bei dem holographische Aufzeichnungen nur durch Verwendung von Laserlicht möglich sind, gibt es bei der akustischen Holographie keine Probleme mit der Kohärenz der Wellen. 3. In contrast to light in which holographic recordings are possible only by using laser light, there are no problems with the consistency of the waves in the acoustic holography.
  • 4. Ultraschallerzeuger für Frequenzen im Bereich von 10-15 Megahertz, die beim vorliegenden Verfahren bevorzugt werden, sind einfach und billig und lassen sich sehr präzise steuern, was zum Beispiel dazu führt, daß man ohne jegliche Schwierigkeiten Reflexe und Streuwellen eleminieren kann. 4. ultrasonic generator for frequencies in the range of 10 to 15 megahertz, which are preferred in the present process are simple and inexpensive and can be controlled very precisely, which results, for example, that one can eliminate reflections and stray waves without any difficulties. Das gilt auch für die Schallempfänger. This also applies to the sound receiver. Es ist aber darüberhinaus möglich, das gleiche Element als Schallerzeuger und als Schallempfänger zu verwenden. but it is also possible to use the same element as a sound generator and as a sound receiver.
  • 5. Akkustische Hologramme lassen sich wesentlich leichter als optische Hologramme berechnen und produzieren, weil die Wellenlänge größer ist. 5. Acoustic holograms can be much lighter than optical holograms calculate and produce, because the wavelength is larger.
  • 6. Die Wellenlänge läßt sich der Struktur der Oberfläche des Fingers anpassen, was dazu führt, daß der Finger sich als ein aktives Element bei der Erkennung ausnutzen läßt. 6. The wavelength can be adapted to the structure of the surface of the finger, with the result that the finger can be utilized as an active element in the detection.

Die für das Erkennungsverfahren verwendeten akustischen Hologramme der Fingeroberfläche können eine den Merkmalen des Fingers entsprechende Oberflächenreliefstruktur aufweisen, an der die Schallwellen unterschiedlich reflektiert werden. The acoustic holograms of the finger surface used for the recognition process can have a corresponding to the features of the finger surface relief structure to which the sound waves are reflected differently. Solche Hologramme bei, denen die Merkmalsstruktur sichtbar in die Oberfläche eingeprägt ist, sind jedoch aus Sicherheitsgründen wenig geeignet. Such holograms in which the feature structure is visible embossed into the surface, but are not suitable for safety reasons. Es sind daher akustische Hologramme vorzuziehen, die von außen sichtbar eine ebene Oberfläche aufweisen, unterhalb derer jedoch Materialien unterschiedlicher Schallfortpflanzungseigenschaften verwendet sind. It is therefore preferable acoustic holograms which have a flat surface visible from the outside, but below which materials of differing acoustic propagation properties are used. Bei Hologrammen, die von den Ultraschallwellen durchstrahlt werden, können Bereiche unterschiedlicher akustischer Transparenz verwendet werden. In holograms, which are irradiated by the ultrasonic waves, areas of different acoustic transparency can be used.

Der Verlauf der Schallwellen und die Anordnung der einzelenen Elemente im Erkennungssystem können unterschiedlich gewählt werden. The course of the sound waves and the arrangement of the einzelenen elements in the detection system can be selected differently. So ist es beispielsweise möglich, die vom Ultraschallerzeuger beziehungsweise der Ultraschallquelle kommenden Schallwellenfronten zuerst durch den das akustische Hologramm enthaltenden Aufzeichnungsträger hindurch zu senden, um sie dann durch die Fingerauflageplatte hindurch auf die Fingergrenzfläche auftreffen zu lassen, von der die Schallwellen dann der Fingeroberflächenstruktur entsprechend unterschiedlich reflektiert und einem Ultraschallrasterempfänger zugeführt werden. Thus, it is possible, for example, by the acoustic hologram containing the recording medium therethrough to send from the ultrasonic generator or ultrasonic source next sound wave fronts first, in order to then be passed to impinge through the finger support plate on the finger interface, the sound waves then reflected respectively different from that of the finger surface structure and an ultrasound scanning receiver are supplied. Es ist aber auch die umgekehrte Anordnung möglich, bei der die Schallwellen zuerst auf die Fingergrenzfläche gestrahlt und die von dort reflektierten Wellen dann durch das Hologramm hindurch geschickt werden, um dann austrittseitig auf den Rasterempfänger aufzutreffen. but it is possible the reverse arrangement in which the sound waves irradiated to the first finger interface and the reflected waves from there are then sent through the hologram, and then impinge on the outlet side on the screen receiver.

Eine weitere Methode besteht darin, den das akustische Hologramm enthaltenden Aufzeichnungsträger unmittelbar als Fingerauflageplatte zu verwenden. Another method is to use the recording medium, the acoustic hologram containing directly as a finger rest plate. Bei dieser Anordnung werden die Schallwellen von der der Fingerauflagefläche abgewandten Seite des akustischen Hologrammes gegen dieses gerichtet und die von dem Hologramm und der Fingergrenzfläche reflektierten Wellen in einem Empfänger aufgenommen. In this arrangement, the sound waves from the side opposite the finger rest surface side of the acoustic hologram to be directed against this and added reflected from the hologram and the finger boundary waves in a receiver.

Schließlich ist auch eine Anordnung möglich, bei der die von der Schallquelle kommenden Schallwellen gleichzeitig einerseits auf die Fingergrenzfläche und andrerseits auf ein reflektierend arbeitendes Hologramm gerichtet werden. Finally, an arrangement is possible in which the data coming from the sound source, sound waves are directed at the same time on the one hand on the finger interface and on the other on a reflective hologram working. Die von beiden Flächen reflektierten Schallwellen werden dann dem Rasterempfänger zugeführt. The reflected sound waves from two surfaces are then supplied to the scanning receiver. Eine Variante dieser Anordnung besteht darin, das Schallerzeuger und Schallempfänger im wesentlichen in der gleichen Ebene liegen, und die Schallwellen in Anordnung eines gleichseitigen Dreieicks von dort auf die Fingergrenzfläche, von hier auf das Hologramm und zurück zum Empfänger und gleichzeitig in umgekehrter Richtung gerichtet werden. A variant of this arrangement is that the sound generator and sound receiver are substantially in the same plane, and the sound waves in arrangement of an equilateral Eicks are from there to the finger interface, from here on the hologram and back to the receiver and is directed in the opposite direction simultaneously. Für den Fall, daß Schallerzeuger und Empfänger das gleiche Bauteil sind, wird intermittierend im Impulsverfahren gearbeitet, während bei getrenntem Empfänger der Schallerzeuger auch mit kontinuierlicher Schallausstrahlung arbeiten kann. In the event that sound generator and receiver are the same component, is carried out intermittently in pulse method while can also work with continuous sound broadcast by separate receiver of the sound generator.

Für die Arbeitsweise des Systems ist es von besonderem Vorteil, wenn sich die gesamte Meßanordnung insoweit der Verlauf der Ultraschallwellen betroffen ist und zwar im wesentlichen der Ultraschallerzeuger und der Empfänger in Flüssigkeit, zweckmäßigerweise in Wasser befinden. For the operation of the system, it is particularly advantageous if the entire measurement arrangement is affected to the extent the path of the ultrasonic waves, and indeed are substantially the ultrasonic generator and receiver in liquid, advantageously in water. Die Flüssigkeit grenzt dann in jedem Fall bis an die Rückseite der Fingerauflageplatte, die, wie schon oben erwähnt, aus einem Material bestehen soll, dessen Schallausbreitungsgeschwindigkeit derjenigen der Flüssigkeit im wesentlichen entsprechen soll um einen zusätzlichen Grenzflächenübergang zu vermeiden. The liquid then is adjacent in each case to the rear side of the finger support plate, which, as mentioned above, will consist of a material whose sound propagation speed of that of the liquid should substantially correspond to avoid an additional interfacial transition.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der beigefügten Zeichnungen im einzelnen noch näher erläutert. The method of the invention with reference to the accompanying drawings is explained in detail in more detail. In den Zeichnungen stellen dar: In the drawings represent:

Fig. 1: Eine schematische Darstellung der Verhältnisse, wie Ultraschallwellen an der Grenzfläche zwischen einer Fingeroberfläche und einer ebenen Auflagefläche reflektiert werden; Fig. 1: A schematic illustration of the conditions, such as ultrasonic waves are reflected at the interface between a finger surface and a planar support surface;

Fig. 2: einer erste Anordnung für den Schallwellenverlauf bei der Erkennung von Fingerabdrücken; FIG. 2 shows a first arrangement for the sound waveform in the detection of fingerprints;

Fig. 3: eine zweite Anordnungsmöglichkeit für den Verlauf der Schallwellen; FIG. 3 shows a second possible arrangement for the course of the sound waves;

Fig. 4: eine dritte Anordnungsmöglichkeit für den Verlauf der Schallwellen;, FIG. 4 shows a third possible arrangement for the course of the sound waves ;,

Fig. 5: eine vierte Anordnungsmöglichkeit für den Verlauf der Schallwellen; FIG. 5 shows a fourth possible arrangement for the course of the sound waves;

Fig. 6: eine fünfte Möglichkeit für die Anordnung des Verlaufs der Schallwellen. Fig. 6 shows a fifth possibility for the arrangement of the characteristic of the sound waves.

In Fig. 1 ist ohne ihre untere Begrenzung eine Auflageplatte ( 1 ) dargestellt, die eine ebene Oberfläche ( 2 ) aufweist. In Fig. 1, a support plate (1) is shown without its lower boundary, which has a flat surface (2). Anliegend an die Oberfläche ( 2 ) befindet sich ein Teil ( 3 ) eines menschlichen Fingers. Adjacent is located at the surface (2), a part (3) of a human finger. Die Oberfläche ( 4 ) des Fingers weist erhabene Stellen ( 5 ) und vertiefte Stellen ( 6 ) auf. The surface (4) of the finger has raised points (5) and recessed points (6). Durch die Auflageplatte ( 1 ), deren Material möglichst eine Schallausbreitungsgeschwindigkeit hat, die in etwa derjenigen von Wasser entspricht, wird eine Front von Ultraschallwellen ( 7 ) im Frequenzbereich von 10 bis 15 Megahertz geschickt, die auf die Grenzfläche zwischen Auflageplatte ( 1 ) und Fingeroberfläche ( 4 ) auftritt. By the platen (1), the material preferably has an acoustic propagation velocity corresponding to that in some of the water, is a front of the ultrasonic waves (7) in the frequency range of 10 to 15 megahertz sent on the interface between the support plate (1) and the finger surface (4) occurs. An den Stellen, an denen sich die erhabenen Bereiche ( 5 ) der Fingeroberfläche ( 4 ) in unmittelbarer Berührung mit der Oberfläche ( 2 ) der Auflageplatte ( 1 ) befinden, treten die Ultraschallwellen in starkem Maße durch die Grenzfläche zwischen Finger und Auflageplatte hindurch und pflanzen sich innerhalb des Fingers mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit weiter fort, wenn die Schallausbreitungsgeschwindigkeit in der Auflageplatte ( 1 ) im wesentlichen derjenigen innerhalb des Fingers entspricht. At the points at which the raised portions (5) of the finger surface (4) in direct contact with the surface (2) of the support plate (1) are located, the ultrasound waves occur to a large extent by the boundary surface between fingers and platen therethrough and plant further continuing inside the finger at substantially the same speed when the sound propagation speed in the support plate (1) is substantially equal to that within the finger. Im Bereich der Vertiefungen ( 6 ) der Fingeroberfläche dagegen, in denen sich hinter der Oberfläche ( 2 ) der Auflageplatte ( 1 ) Lufträume ( 8 ) befinden, werden die Schallwellen wegen der wesentlich geringeren Ausbreitungsgeschwindigkeit in Luft in Form von örtlichen Wellenfronten ( 9 ) reflektiert. In the region of the depressions on the other hand (6) of the finger surface in which behind the surface (2) of the support plate (1) air spaces (8) are located, the sound waves because of the significantly lower propagation speed in the air in the form of local wavefronts (9) are reflected , Diese Wellenfronten ( 9 ) bilden eine bestimmte Interferenzstruktur, die von einem in den Ausbreitungsgang der Wellenfronten ( 9 ) angebrachten Rasterempfänger erfaßt werden. These wavefronts (9) form a certain interference structure mounted by a transition in the propagation of the wave fronts (9) scanning receiver are detected.

In den folgenden Figuren sind verschiedene Anordnungen für den Schallwellenverlauf bei dem erfindungsgemäßen System dargestellt. In the following figures various arrangements for the sound waveform in the inventive system are illustrated. Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 treffen die von einem Ultraschallerzeuger ( 10 ) erzeugten Schallwellen ( 7 ) zuerst auf eine das akustische Hologramm des Fingerabdruckes enthaltende Karte ( 11 ) auf. In the arrangement of Fig. 2, by an ultrasonic generator (10) take the generated acoustic waves (7) first to the acoustic hologram of the fingerprint card containing (11). Die durch die Karte ( 11 ) hindurchtretenden Schallwellen erreichen sodann die Grenzfläche zwischen der Auflageplatte ( 1 ) und dem Finger ( 3 ). By the card (11) passing sound waves then reach the interface between the support plate (1) and the finger (3). In der Richtung der von dieser Grenzfläche reflektierten Schallwellen befindet sich ein Rasterempfänger ( 12 ), mit dem die erhaltenen Interferenzmuster erfaßt werden. In the direction of the light reflected by this boundary acoustic waves is a scanning receiver (12) with which the interference patterns obtained are detected.

Die Anordnung nach Fig. 3 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 2 nur dadurch, daß die Schallwellen zuerst auf die Grenzfläche zwischen Finger und Auflageplatte auftreffen, und erst die reflektierten Schallwellen durch die das akustische Hologramm enthaltende Karte ( 11 ) hindurchtreten. The arrangement of FIG. 3 only in that the acoustic waves first impinge upon the interface between the finger and support plate differs from that of FIG. 2, and only the reflected sound waves through the acoustic hologram containing card (11) to pass therethrough.

In Abbildung 4 ist eine Anordnung dargestellt, bei der die Schallwellen ( 7 ) der vom Ultraschallerzeuger ( 10 ) erzeugten Wellenfront unmittelbar sowohl auf die Grenzfläche zwischen Finger ( 3 ) und Auflagefläche ( 2 ) als auch gegen eine ein akustisches Hologramm enthaltende Karte ( 13 ) gesandt werden, an der jedoch im Unterschied zu den beiden zuvor beschriebenen Ausführungsformen die Schallwellen ebenfalls reflektiert werden. In Figure 4, an arrangement is shown in which the acoustic waves (7) of the ultrasonic generator wavefront generated (10) directly to both the interface between the fingers (3) and support surface (2) and against an acoustic hologram in-card (13) are sent, but where the sound waves are also reflected, in contrast to the two previously described embodiments. Beide reflektierten Wellen interferieren und werden von dem Empfänger ( 12 ) erfaßt. Both interfere with reflected waves, and are detected by the receiver (12). Der gesamte Schallwellenverlauf findet zweckmäßigerweise in einer Flüssigkeit statt, deren Schallausbreitungsgeschwindigkeit mit derjenigen der Fingerauflageplatte im wesentlichen übereinstimmt. The total sound waveform is conveniently held in a liquid whose sound propagation speed with that of the finger support plate substantially coincides.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 5 wird die das akustische Hologramm enthaltende Karte ( 11 ) unmittelbar als Auflagefläche für den Finger ( 3 ) verwendet. In the arrangement of FIG. 5, the acoustic hologram containing card (11) is used directly as a bearing surface for the fingers (3). Die Schallwellen ( 7 ) durchlaufen die Karte ( 11 ), werden zum Teil an der Grenzfläche zwischen Finger und Karte reflektiert, und die reflektierten Wellen werden von dem Empfänger ( 12 ) erfaßt. The sound waves (7) pass through the card (11), are reflected at the boundary surface between fingers and card part, and the reflected waves are detected by the receiver (12).

Eine letzte Ausführungsform ist schließlich in Fig. 6 dargestellt. A final embodiment is finally shown in Fig. 6. Dort sind Schallerzeuger und Empfänger zu einer Einheit ( 14 ) miteinander kombiniert. There sound generator and receiver are combined into one unit (14). Diese Einheit sendet Schallwellen sowohl gegen die Grenzfläche zwischen Auflagefläche ( 2 ) und Finger ( 3 ) aus als auch gegen die ein akustisches Reflexionshologramm enthaltende Karte ( 13 ). This unit emits sound waves both to the interface between the support surface (2) and finger (3) and against which an acoustic reflection hologram comprising board (13). Durch die symmetrische Anordnung in Form eines gleichseitigen Dreieckes werden einerseits Schallwellen von der Fingergrenzfläche zur Karte ( 13 ) und andererseits auch von dieser zur Fingergrenzfläche reflektiert, wobei die dort jeweils reflektierten Schallwellen wieder zu dem Sender/Empfänger zurück reflektiert werden. The symmetrical arrangement in the form of an equilateral triangle sound waves are on the one hand from the finger interface card (13) and on the other hand also reflected by these to the finger interface, wherein each reflected there, sound waves are reflected back to the transmitter / receiver.

Die Rasterempfänger für die Ultraschallwellen können beispielsweise aus einem Raster kleiner piezoelektrischer Empfängerelemente bestehen, in denen der jeweils auf eine Rastereinheit auftreffende Schalldruck in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. The scanning receiver for ultrasonic waves, for example, of a grid of small piezoelectric elements consist receiver in which the impinging respectively on one grid unit sound pressure is converted into an electrical signal. Das erhaltene Raster an elektrischen Signalen wird dann einer nicht dargestellten elektronischen Auswerteinheit zugeführt, die den erforderlichen Vergleich auf elektronische Weise durchführt. The grid of electrical signals obtained is then fed to an electronic evaluation unit, not shown, which performs the necessary comparison electronically.

Claims (15)

  1. 1. Verfahren zum Erkennen eines Fingerabdruckes, bei dem ein auf einen Aufzeichnungsträger permanent aufgebrachtes Feld mit den Merkmalen des Fingerabdruckes mit der Struktur des auf eine glatte Oberfläche aufgelegten Fingers verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsträger ( 11,13 ) verwendet wird, der die Merkmale des Fingerabdruckes in Form eines akustischen Hologramms enthält, und das die Grenzfläche des auf die glatte Oberfläche ( 2 ) aufgelegten Fingers ( 3 ) durch das die glatte Oberfläche ( 2 ) aufweisende Material hindurch mit Ultraschall bestrahlt, dessen reflektierte Interferenzstruktur mit dem akustischen Hologramm im Aufzeichnungsträger ( 11 , 13 ) verglichen wird. 1. A method for recognizing a fingerprint, in which a permanently applied to a recording medium box with the features of the fingerprint is compared with the structure of the placed on a smooth surface of the finger, characterized in that a recording carrier (11,13) is used, the includes the features of the fingerprint in the form of an acoustic hologram, and placed the boundary surface of the smooth surface (2) finger (3) by the smooth surface (2) having material passing irradiated with ultrasound, the reflected interference pattern with the acoustic hologram in the recording medium (11, 13) is compared.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vergleich des Fingers mit dem Hologramm Ultraschallwellen im Frequenzbereich von 10 bis 15 Megahertz verwendet werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that are used for comparison of the finger with the hologram ultrasonic waves in the frequency range 10 to 15 megahertz.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Merkmalsvergleich die von einem Ultraschallerzeuger ( 10 ) erzeugten Schallwellen ( 7 ) gegen das akustische Hologramm gerichtet, die durch das Hologramm hindurchtretenden Schallwellen auf die Fingergrenzfläche gerichtet, und die von dieser reflektierten Schallwellen von einem Rasterempfänger ( 12 ) erfaßt werden. 3. The method of claim 1 or 2, characterized in that generated for the feature comparison of an ultrasound generator (10) sound waves (7) directed towards the acoustic hologram, which directed by the hologram passing sound waves on the finger interface, and the reflected from this sound waves are detected by a scanning receiver (12).
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Merkmalsvergleich die von einem Ultraschallerzeuger ( 10 ) erzeugten Schallwellen ( 7 ) zuerst auf die Fingergrenzfläche gerichtet und mit den von dort reflektierten Schallwellen das akustische Hologramm durchstrahlt wird, und die aus diesem austretenden Schallwellen von einem Rasterempfänger erfaßt werden. 4. The method of claim 1 or 2, characterized in that sound waves generated for the feature comparison of an ultrasound generator (10) (7) is first directed to the finger interface and irradiated with the reflected therefrom sound waves the acoustic hologram and out of this emanating sound waves are detected by a scanning receiver.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem Ultraschallerzeuger erzeugten Schallwellen, sowohl auf die Fingergrenzfläche als auch auf das akustische Hologramm gerichtet und die von beiden reflektierten Schallwellen von einem Rasterempfänger erfaßt werden. 5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the sound waves generated by an ultrasonic generator, directed to both the finger interface and to the acoustic hologram and the light reflected from the two sound waves are detected by a scanning receiver.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem Ultraschallerzeuger erzeugten Schallwellen in symmetrischer Anordnung eines gleichseitigen Dreiecks zuerst auf die Fingergrenzfläche, die von dieser reflektierten Schallwellen auf das Hologramm und die von dort reflektierten Schallwellen zurück auf einen Matrixempfänger in der Ebene des Schallerzeugers, wie auch im entgegengesetzten Verlauf gerichtet werden. 6. The method according to claim 1 or 2, characterized, in that the sound waves generated by an ultrasonic generator in a symmetrical arrangement of an equilateral triangle first to the finger interface, of this reflected sound waves on the hologram, and the reflected therefrom sound waves back to a matrix receiver in the level of the sounder, as directed in the opposite course.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallerzeuger gleichzeitig als Empfänger verwendet wird. 7. A method according to claim 6, characterized in that the sound generator is used simultaneously as receiver.
  8. 8. System zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Ultraschallerzeuger ( 10 ) eine für Ultraschallwellen transparenten Auflageplatte ( 1 ) mit einer glatten Oberfläche ( 2 ) zum Auslegen eines Fingers ( 3 ), ein akustisches Hologramm auf einem Aufzeichnungsträger ( 11 , 13 ), welches die Merkmale eines Fingerabdruckes enthält, einen Rasterempfänger ( 12 ) zum Umwandeln von Ultraschallenergie in elektrische Signale und eine elektronische Auswerteinheit zum Auswerten dieser Signale, wobei die Anordnung der Elemente so getroffen ist, daß die von dem Ultraschallerzeuger ( 10 ) ausgesandten Schallwellen nacheinander oder gleichzeitig auf die Fingergrenzfläche und das akustische Hologramm auftreten, und die von diesen reflektierten Schallwellen dem Rasterempfänger zugeführt werden. 8. System for implementing the method according to any one of claims 1 to 7, characterized by an ultrasonic generator (10) is transparent to ultrasonic waves platen (1) having a smooth surface (2) for laying a finger (3), an acoustic hologram on a recording medium (11, 13) containing the features of a fingerprint, a scanning receiver (12) for converting ultrasonic energy into electrical signals and an electronic evaluation unit for evaluating these signals, the arrangement of the elements being such that the (by the ultrasonic generator 10 emitted) sound waves sequentially or simultaneously occur on the finger interface and the acoustic hologram and the reflected sound waves from these are supplied to the scanning receiver.
  9. 9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Auflageplatte ( 1 ) eine größere, vorzugsweise eine fünffach größere Schallgeschwindigkeit als Luft aufweist. 9. System according to claim 8, characterized in that the material of the support plate (1) greater, preferably a a five-fold greater speed of sound than air.
  10. 10. System nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das akustische Hologramm mittels Ultraschallwellen durchstrahlbar ist. 10. System according to claim 8 or 9, characterized in that the acoustic hologram is penetrable by means of ultrasonic waves.
  11. 11. System nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das akustische Hologramm die Fingerabdrucksmerkmale als Bereiche höherer und nierdrigere Schalltransparenz beziehungsweise Schallgeschwindigkeit enthält. 11. System according to one of claims 8 to 10, characterized in that the acoustic hologram contains the fingerprint features as regions of higher and transparency nierdrigere sound or supersonic speed.
  12. 12. System nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallerzeuger ( 14 ) gleichzeitig als Schallempfänger ( 14 ) ausgebildet ist. 12. System according to any one of claims 8 to 11, characterized in that the ultrasonic generator (14) at the same time as a sound receiver (14) is formed.
  13. 13. System nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallerzeuger sich in einer Flüssigkeit befindet, die bis an die Anlageplatte grenzt. 13. System according to any one of claims 8 to 12, characterized in that the ultrasonic generator is in a liquid, which is adjacent to the abutment plate.
  14. 14. System nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die gesamte Meßanordnung , insoweit der Verlauf der Schallwellen betroffen ist, in Flüssigkeit befindet. 14. System according to any one of claims 8 to 13, characterized in that the entire measuring arrangement as far as the profile of the sound waves is concerned, is in liquid.
  15. 15. System nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich schallfokussierende und schallreflektierende Elemente vorgesehen sind. 15. System according to any one of claims 8 to 14, characterized in that in addition schallfokussierende and sound-reflecting elements are provided.
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